雷达径向风资料在GRAPES高分辨率数值模式中的同化应用

发布时间：2024-02-19 17:27

　　多普勒雷达资料具有很高的时空分辨率,能与中小尺度数值模式相匹配,因此雷达资料同化对改善初始场中小尺度信息的质量、提高数值天气预报水平具有巨大的潜力。然而将其定量地应用于GRAPES高分辨率数值预报模式,仍存在很多的挑战。本文基于多普勒雷径向达速度退模糊方案的思想,针对我国GRAPES同化预报系统,发展建立了一个多普勒雷达径向速度的质量控制方案。结果表明,该方案能够有效订正模糊速度,提高了雷达径向风观测资料的质量;采用更新矢量法重新估计了GRAPES同化预报系统中雷达资料的观测误差,统计结果表明雷达径向速度的观测误差随高度的增加而增大。新息向量的频数统计接近正态分布,从统计角度上能够减小资料的偏差,进一步验证了雷达径向风资料三维变分同化方案的合理性;同时,本文使用三维变分同化系统和GRAPES高分辨率模式对2018年8月3日的“云雀”台风降水过程进行了径向速度资料的同化分析和数值模拟试验。试验结果表明,多普勒雷达资料的有效同化能够对模式初始场实现动力的调整,能够加强台风气旋的辐合强度,增强中小尺度信息;径向速度的直接同化对降水预报具有正贡献;进行了10天的连续循环同化试验,批量同化试验的...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 资料同化发展及主要理论
    1.3 多普勒雷达资料同化技术与研究进展
    1.4 主要研究内容及结构
    1.5 本章小结
第二章 GRAPE_Meso区域模式及其三维变分同化系统
    2.1 GRAPES_Meso高分辨率区域模式
    2.2 GRAPE_Meso三维变分同化系统
    2.3 本章小结
第三章 径向风资料的质量控制和观测误差统计
    3.1 多普勒天气雷达探测原理
    3.2 雷达径向风同化观测算子
    3.3 径向风资料质量控制
    3.4 径向风资料观测误差估计
    3.5 本章小结
第四章 雷达径向风资料三维变分同化试验
    4.1 同化个例试验设计
        4.1.1 个例介绍
        4.1.2 试验设计
    4.2 同化个例试验分析
        4.2.1 同化合理性检验
        4.2.2 分析场增量特征分析
        4.2.3 预报效果分析
    4.3 批量试验分析
        4.3.1 批量试验设计
        4.3.2 批量试验结果检验
    4.4 本章小结
第五章 总结和讨论
    5.1 主要结论`
    5.2 创新点
    5.3 讨论与展望
参考文献
致谢
个人简介



本文编号：3903061